采油污水处理现状及其深度处理技术

采油污水处理现状及其深度处理技术

田永宏 苟小虎

长庆油田分公司第七采油厂，陕西 西安 710200

摘 要：通过典型主要工艺污水中的来源、污染物组成和排放量的统计分析，并结合国内采油企业的实际运行，讨论了国内采油企业如何围绕酸性水、电脱盐污水和碱渣污水这三类污水开展工艺污水的分质处理和循环利用的工作，并指出进入21世纪以来，我国的采油行业在采油生产工艺的升级改造和清洁生产取得了明显成果，提升了污染源头控制能力，显著降低了各碱渣污水处理装置和污水处理场的运行负荷，极大地减轻了污水污染治理的工作压力。

关键词：采油污水;酸性水;分质处理;循环利用

1酸性水处理回用技术

采油厂的酸性水，特别是加工高硫原油采油厂的酸性水，其含硫量可达数千甚至上万毫克升，且往往含有高浓度的氨、酚类物质和氰化物等污染物，需要经过预处理将酸性水中的H2S、氨含量降到一定数值以下，才能送入污水处理场处理达标排放。常用的汽提工艺汽提采用蒸汽做热源进行脱硫化氢、脱氨处理，主要有双塔加压汽提、单塔加压侧线抽出汽提和单塔低压汽提3种。双塔加压汽提和单塔加压侧线抽出汽提工艺装置适用于处理含高浓度硫化物和氨氮的酸性水处理，都能分别回收H2S和NH3。单塔低压汽提装置通常处理较低浓度硫化物和氨氮的酸性水，是将H2S和NH3的混合气体排至硫磺回收装置的烧NH3喷嘴而不是分别回收H2S和NH3，这种混合气处理方式相应地提高了下游硫磺回收装置的技术和投资要求。单塔侧线污水汽提工艺是国内的污水汽提装置广泛采用的工艺，而不带侧线的单塔常压污水汽提工艺则在国外装置大量采用。

2电脱盐污水处理技术

常减压蒸馏是采油厂的原油一次加工装置，为后续的连续重整、汽柴油加氢、加氢裂化、催化裂化、延迟焦化等二次加装置提供合格的原料。而电脱盐装置作为常减压蒸馏的“龙头”工序，是为下游装置提供优质原料所必不可少的原油预处理单元，也是采油厂安全生产、降低能耗、减少腐蚀，防止催化剂中毒的重要工艺保障。电脱盐装置对原油同时脱盐、脱水处理，经过电脱盐处理工艺后产生的污水即为电脱盐污水。电脱盐污水通常是高温含盐污水，污水中除含盐量高外，悬浮物、有机物浓度也很高，并含有原油、硫化物及破乳剂等污染物。

电脱盐污水量通常是原油处理量的3%～8%，约占采油厂总污水量的4%，但这类含盐含油的高污染负荷污水难以直接回用，也不能直接排放进入采油厂污水处理场，以免对污水场的达标运行造成冲击。电脱盐污水需要经过专门处理，主要是进行油水分离降低电脱盐污水含油量，通常在确保含油量降至200mg/L以下方可进入污水处理场处理。近年来，随着我国加工的高酸重质原油比例逐年上升，电脱盐污水的油水分离难度逐步加大，电脱盐污水乳化现象严重、油含量升高甚至超标的现象越发明显，对的污水处理和环保达标造成较大压力。国内各在控制和减少电脱盐污水乳化和含油量展开了大量工作，同时从源头控制和加强污水除油治理。各从源头上严格控制电脱盐注水水质，尤其是采取类似美国操作经验控制水质pH值小于8，避免电脱盐注水pH值高于8时易生成表面活性物质，产生乳化液的不利操作条件。高pH值不仅易降低原油脱盐率，还往往造成脱盐排水带油的不利后果。在生产中可以采用净化水与新鲜水混注或者加酸后作为电脱盐注水，从而降低电脱盐注水pH值。

各多在常减压装置和原油电脱盐装置设置电脱盐污水处理设施，主要是油水分离设施，力求有效控制外排污水含油量，降低对污水处理场的冲击，同时将分离出来的污油在装置内回炼。

3碱渣污水深度处理技术

采油工业在现代国家的国民经济发展的支柱产业，我国采油行业自新中国成立以来，尤其是经过改革开放40年的快速发展，取得了世人瞩目的进步。截至2017年底，采油能力已经达到7．72亿t/a，我国已经成为仅次于美国的世界第二采油生产与石油消费大国。原油和炼制物料中多含有酸性非烃化合物，如硫化物、酚、环烷酸等，导致成品油的硫含量、腐蚀、酸度等指标超标。传统的处理方法是碱洗精制，即用高浓度NaOH溶液与油品中的酸性化合物进行酸碱反应，生成硫醇钠、苯酚钠、环烷酸钠等盐。这些盐类大部分都溶于水而不溶于油品，以碱渣污水的形式排出。通常原油硫含量越高，则碱耗量越大，碱渣污水量也越大。采油碱渣污水碱渣处理方法有直接处理法、化学处理法和生化处理法等。直接处理法有深井法、填埋、河海排放和焚烧法等，其中以焚烧法为主。化学处理法有中和法、湿式氧化法(WAO)等。碱渣污水预处理主要以有效降低污水中的硫化物和有机物污染负荷，避免对污水处理场的冲击为目标。碱渣污水处理工艺受制于碱渣污水高负荷难处理特性的影响，往往投资和运行成本高，操作复杂，运行条件苛刻。

碱渣污水的回用受碱渣污染物组成复杂、技术成熟度、产品质量和相关回用工艺的匹配程度等多因素制约。碱渣污水主要回用于酸性水汽提工艺。酸性污水汽提塔注碱渣工艺利用碱渣污水的强碱性去除

酸性水中的固定铵，不仅消耗了脱硫碱渣，提高了碱渣资源利用效率，减少了恶臭发生的可能性，还提高了净化水质量，是一种以废制废的污水循环利用途径。由于碱渣污水的碱浓度高，往往可回用消耗的碱渣污水相对需处理的酸性水水量的百分之一不到。最彻底的污染治理方法是源头治理，治标先治本。加氢精制是目前国内外最先进的清洁采油工艺，通过加氢与油品中的含硫化合物、含氮化合物及含氧化合物分别发生氢解反应生成H2S、NH3、H2O去除污染。国内外先进的采油企业都采用加氢精制的工艺代替碱洗工艺，这样可不产生或少产生碱渣，但由于全加氢采油工艺投资高，国内在很长一段时间内仅限大型采油企业在部分油品精制工艺中才应用加氢精制工艺。进入21世纪以来，随着我国油品质量和环保标准的多次快速升级，我国的各大投入了大量资金，采用加氢精制工艺的处理能力显著上升。我国的采油行业近年来在采油精制工艺的升级提标和清洁化生产极大地减轻了碱渣污水污染治理的工作压力。

4结束语

采油工业在生产过程中排放大量的工艺污水，采油企业按工艺污水的来源和水质特性，通常将工艺污水主要按照酸性水、电脱盐污水和碱渣污水三种污水类型展开分质处理和循环利用的工作。酸性水占采油工艺污水排放水量的比例最大，需要由酸性水汽提装置预处理将污水中的硫化氢、氨含量降到一定数值以下，才能送入污水处理场处理达标排放或将经过汽提处理得到的净化水可以回用作电脱盐注水、焦化炉管注水、汽油加氢精制和柴油加氢精制注水等工艺装置用水。

作为龙头装置电脱盐装置产生的电脱盐污水，含油量高，污染负荷高，难以直接回用，也不能直接排放进入采油厂污水处理场，往往需要设置电脱盐污水处理设施，进行油水分离处理，有效控制外排污水含油量，降低对污水处理场的冲击。采油碱渣污水具备有机物浓度高、高碱高盐和含难降解物质高的特性，难以采用常规污水处理技术处置，工程应用的处理工艺往往投资和运行成本高，操作复杂，运行条件苛刻。随着我国的采油行业近年来在采油精制工艺的大量采用加氢工艺，大幅提升污染源头控制能力，显著降低了各碱渣污水处理装置和污水处理场的运行负荷，极大地减轻了污水污染治理的工作压力。

参考文献：

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［3］郭宏山．采油污水处理的现状、问题及对策［J］．化工环保，2010，30(2):93-99．